Продукция

Рекомендуемые энергосберегающие и углеродсокращающие демонстрационные продукты/технологии — Шаньси Цзишэнда Холодильное оборудование Ко., Лтд.

《Значительный прорыв! Компрессоры меняют мир холодильного хранения》

Совместная работа ради взаимовыгодного пути, продолжение сотрудничества для совместного достижения новых высот

《Срочные новости! Компрессоры – новаторская технологическая революция в сфере холодильного хранения》





Медные трубы

Отправить заявку

Описание

маркер

Медные трубы, также известные как трубы из красной меди или латунные трубы, представляют собой полые трубы, изготовленные из чистой меди (содержание меди ≥99,5%) или медных сплавов посредством таких процессов, как волочение, экструзия и прокатка. Благодаря своей исключительной теплопроводности, коррозионной стойкости и пластичности, они играют важную роль в транспортировке жидкостей, теплообмене и электрических приложениях, являясь одним из незаменимых основных материалов как в промышленном, так и в бытовом секторах.

Методы классификации

(1).Классификация по составу материала

Трубы из чистой меди (трубы из красной меди)

Изготавливаются из чистой меди T2 или T3 (T2 с содержанием меди ≥99,90%, T3 с содержанием меди ≥99,70%), имеют красновато-пурпурный оттенок. Обладают исключительной электропроводностью, теплопроводностью и пластичностью.

1.Применение: области, требующие высокой чистоты и теплопроводности, такие как трубопроводы испарителя/конденсатора в системах кондиционирования и охлаждения, трубопроводы для подачи медицинского кислорода и теплоотводящие трубопроводы для прецизионного электронного оборудования.

2.Характеристики: отличная низкотемпературная прочность со стабильными характеристиками в диапазоне от -200 °C до 250 °C. Однако механическая прочность относительно низкая; длительное использование не должно превышать 250 °C, чтобы предотвратить окислительное охрупчивание.

Трубы из медных сплавов

1.Латунные трубы: изготавливаются из медно-цинковых сплавов, распространенные марки включают H62 (62% меди, 38% цинка) и H68 (68% меди, 32% цинка). Латунные трубы H62 обладают высокой прочностью при более низкой стоимости, а латунные трубы H68 демонстрируют превосходную пластичность и подходят для холодной штамповки.

2.Применение: водопроводные и дренажные трубы в зданиях, соединительные трубы для сантехники, трубопроводы для транспортировки газа низкого давления (рабочее давление ≤0,4 МПа) и т. д.

3.Трубы из бронзы: содержат легирующие элементы, такие как олово, фосфор и алюминий. Примеры включают оловянную бронзу (QSn4-3) с отличной износостойкостью, подходящую для механических подшипниковых втулок, и фосфорную бронзу (QSi3-1) с высокой коррозионной стойкостью, применимую для коррозионно-стойких трубопроводов низкого давления в химической промышленности.

4.Трубы из белой бронзы: Медные сплавы, содержащие никель (10-30%), такие как B10 (10% никеля) и B30 (30% никеля), обладают коррозионной стойкостью к морской воде, кислотам и щелочам, значительно превосходящей коррозионную стойкость труб из чистой меди. Они служат в качестве основных материалов для морского машиностроения и химических коррозионно-стойких трубопроводов.

(2).Классификация по производственному процессу

Холоднотянутые медные трубы

Производятся методом холодной тяжки, при котором медные заготовки постепенно протягиваются через матрицы для достижения заданного диаметра. Этот процесс позволяет изготавливать высокоточные трубы с малым диаметром (наружный диаметр ≤ 50 мм) и тонкой стенкой (толщина стенки 0,5–5 мм).

Характеристики: высокая точность размеров (допуск по наружному диаметру ±0,05 мм, допуск по толщине стенки ±0,03 мм), гладкая внутренняя поверхность (шероховатость Ra ≤0,8 мкм). Подходят для применений, требующих строгой жидкостной стойкости и герметичности, таких как капиллярные трубки в холодильных системах и медицинские инфузионные линии.

Экструдированные медные трубки (горячеэкструдированные медные трубки)

Медные заготовки нагреваются до 600–800 °C (диапазон температур рекристаллизации меди) и формуются через матрицу с помощью экструзионного пресса. В результате этого процесса получаются трубки большого диаметра (OD ≥60 мм) и с толстыми стенками (толщина стенок 5–50 мм).

Характеристики: высокая эффективность производства позволяет изготавливать медные трубы сложного сечения специальной формы (например, эллиптические трубы, трубы с внутренней резьбой). Подходят для применения в системах с высоким расходом, таких как магистральные трубопроводы в промышленном теплообменном оборудовании и трубопроводах противопожарной защиты зданий.

Вальцованные медные трубы

Обрабатываемые методами горячей или холодной прокатки, горячекатаные медные трубы (OD ≥ 100 мм) обычно используются в качестве теплообменных труб в крупногабаритном химическом оборудовании. Холоднокатаные медные трубы обладают точностью, сопоставимой с трубами, изготовленными методом волочения, и подходят для трубопроводов общего назначения среднего диаметра (OD 20–80 мм).

(3).Классификация по структуре и применению

1.Медные трубы с гладкой внутренней поверхностью: обладают гладкой поверхностью как внутри, так и снаружи, являются наиболее универсальным типом, широко используются в основных системах транспортировки жидкостей, таких как водоснабжение и водоотведение, охлаждение и распределение газа.

2.Медные трубы с внутренней резьбой: имеют спиральные канавки, вырезанные на внутренней стенке (глубина резьбы 0,2–0,8 мм), что обеспечивает на 30–50 % большую площадь поверхности по сравнению с гладкими медными трубами и повышает эффективность теплообмена на 20–30 %. Это делает их специализированными трубами для конденсаторов кондиционеров и холодильников/ испарители. Обычные технические характеристики включают внешний диаметр 7–19 мм и толщину стенки 0,3–0,8 мм.

3.Медные трубы с ребрами: имеют снаружи вальцованные или приваренные металлические ребра (алюминиевые или медные) для дальнейшего увеличения площади теплообмена. Подходят для оборудования принудительной конвекции, такого как воздушные тепловые насосы и промышленные радиаторы. Расстояние между ребрами обычно составляет от 1,5 мм до 3 мм и регулируется в соответствии с требованиями теплообмена.

4.Некруглые медные трубы: имеют некруглые поперечные сечения, такие как эллиптические, плоские или прямоугольные профили. Подходят для применения в условиях ограниченного пространства, в том числе для плоских труб автомобильных кондиционеров (минимизация занимаемой площади) и плоских труб для отвода тепла светодиодных светильников (максимизация площади теплообмена).

(4).Классификация по стандартным спецификациям

Национальный стандарт (GB/T 1527-2017 «Трубы из тянутой меди и медных сплавов»)

Диапазон внешнего диаметра: 3–200 мм; Диапазон толщины стенки: 0,5–10 мм; Длина настраивается (обычно 3–6 м, длина в рулонах до 50 м).

Номинальное давление: классифицируется по толщине стенки как легкая (L), средняя (M), тяжелая (H). Например, трубы из чистой меди с внешним диаметром 20 мм: легкая толщина стенки 1,0 мм (рабочее давление ≤1,0 МПа), тяжелая толщина стенки 2,0 мм (рабочее давление ≤2,5 МПа).

Американский стандарт (ASTM B88-2022 «Бесшовные медные трубы для воды и газа»)

Классифицируются по толщине стенки на тип K (тяжелый, самая толстая стенка), тип L (средний) и тип M (легкий). Например, труба типа K с внешним диаметром 15 мм имеет толщину стенки 1,8 мм, труба типа L — 1,2 мм, а труба типа M — 0,8 мм. Подходит для строительства систем водоснабжения, канализации и газоснабжения в Северной Америке.

Европейский стандарт (EN 1057-2019 «Бесшовные трубы из меди и медных сплавов»)

Классифицируются по применению как «Трубы для питьевой воды (тип 1)», «Трубы для газа (тип 2)» и «Трубы для теплообмена (тип 3)» с жесткими ограничениями на выщелачивание тяжелых металлов (например, содержание свинца ≤0,01%). Соответствуют стандартам безопасности питьевой воды ЕС.

Основные характеристики производительности

(1).Физические преимущества

1.Превосходная теплопроводность: чистая медь имеет коэффициент теплопроводности 401 Вт/(м·К), что в восемь раз превышает показатель стальных труб и более чем в 200 раз — пластиковых труб. В системах кондиционирования и охлаждения медные трубы быстро передают тепло, повышая эффективность теплообмена на 15–25 %. В трубопроводах горячей воды они сводят к минимуму потери тепла, обеспечивая значительную экономию энергии.

2.Превосходная коррозионная стойкость: на поверхности меди естественным образом образуется плотный оксидный слой (Cu₂O), который предотвращает дальнейшую коррозию под воздействием среды. В системах с нейтральной водой и питьевой водой медные трубы могут прослужить более 50 лет. В морской среде белые медные трубы демонстрируют срок службы, в 5–10 раз превышающий срок службы стальных труб, что делает их предпочтительным выбором для морского машиностроения.

3.Стабильная работа при низких температурах: трубы из чистой меди сохраняют отличную пластичность при -273 °C (температура жидкого азота) без риска хрупкого разрушения. Они подходят для криогенных применений, таких как низкотемпературные фитинги в трубопроводах сжиженного природного газа (СПГ) (рабочая температура -162 °C).

(2).Механические свойства и обратимость

1.Высокая пластичность: трубы из чистой меди имеют коэффициент удлинения 40–60 %, что позволяет выполнять холодную гибку, сварку и пайку. Минимальный радиус изгиба составляет всего 1,5 раза диаметр трубы (например, медная труба с внешним диаметром 10 мм может образовывать дугу радиусом 15 мм), что позволяет создавать сложные конфигурации трубопроводов, сокращая количество соединений и минимизируя риск утечек.

2.Отличная адаптируемость прочности: благодаря выбору различных материалов и толщины стенок медные трубы могут удовлетворять разнообразным требованиям к давлению. Например, латунные трубы H62 обладают прочностью на разрыв ≥300 МПа, что позволяет им выдерживать рабочее давление 1,6 МПа; белые латунные трубы B30 обладают прочностью на разрыв ≥450 МПа, что делает их пригодными для использования в коррозионных средах с высоким давлением (≤4,0 МПа).

3.Немагнитность: медь и ее сплавы являются немагнитными материалами, которые не создают электромагнитных помех. Они подходят для медицинского оборудования (например, охлаждающих труб в аппаратах МРТ) и линий передачи сигналов в прецизионных электронных приборах, предотвращая влияние магнитных полей на точность оборудования.

(3).Безопасность и экологические показатели

1.Гигиеничность и нетоксичность: трубы из чистой меди не содержат вредных веществ, таких как свинец или пластификаторы, и соответствуют стандарту GB/T 17219 «Стандарт оценки безопасности оборудования и защитных материалов для бытового водоснабжения». При длительном использовании для транспортировки питьевой воды они не выделяют тяжелые металлы, что делает их одними из самых широко признанных «безопасных водопроводных труб» на рынке.

2.Огнестойкость и огнестойкость: медь имеет высокую температуру плавления 1083 °C, что значительно превышает температуру плавления пластмасс (ПВХ: 80 °C–100 °C) и алюминия (660 °C). Она не горит и не выделяет токсичных газов при пожаре, что делает ее подходящей для противопожарных труб и кабельных каналов в высотных зданиях, метро и других местах с жесткими требованиями пожарной безопасности.

3.Высокая степень переработки: Медь имеет коэффициент переработки более 95%, а энергопотребление процесса переработки составляет лишь одну двадцатую от энергопотребления при первичном производстве меди. Это соответствует принципам циркулярной экономики. Медные трубы, отслужившие свой срок, имеют значительную ценность для переработки, что позволяет сократить растрату ресурсов и снизить общую стоимость жизненного цикла.

Технические характеристики (на примере широко используемых труб из чистой меди)

Категория параметров	Требования к спецификации (трубы из чистой меди T2, GB/T 1527-2017)	Примечание
Характеристики внешнего диаметра	3 мм–200 мм (общие характеристики: 6 мм, 10 мм, 19 мм)	Допуск по внешнему диаметру ±0,05 мм (тянутая труба)
Диапазон толщины стенок	0,5–10 мм (обычно используемые толщины стенок: 0,8 мм, 1,2 мм)	Допуск по толщине стенки ±0,03 мм (тянутая труба)
Прочность на разрыв	≥205 МПа	Холоднодеформированное состояние (состояние H) демонстрирует более высокую прочность.
удлинение	≥30% (мягкое состояние, состояние O)	Мягкое состояние: гибкое и изгибаемое Твердое состояние (H62): высокая прочность
Теплопроводность	401W/(m·K)（20℃）	незначительно уменьшается с повышением температуры
Устойчивость к давлению воды	Сохраняет давление без утечек в течение 30 минут при давлении, в 1,2 раза превышающем рабочее давление.	Медная труба диаметром 19 мм и толщиной стенки 1,2 мм выдерживает давление 2,0 МПа.
Скорость коррозии	≤0,05 мм/год (в водопроводной воде с pH 6–8)	Намного ниже, чем у стальных труб (0,5–1 мм в год)
Диапазон рабочих температур	от -200 °C до 250 °C	При температуре выше 250 °C требуется обработка для обеспечения стойкости к окислению.

Области применения

(1).Отрасль холодильного оборудования и кондиционирования воздуха

1.Основные области применения: трубопроводы испарителей и конденсаторов для кондиционеров, холодильников и тепловых насосов, а также трубопроводы для подачи хладагента (R32, R410A и т. д.).

2.Логика выбора: Отдавайте предпочтение трубам из чистой меди (класс T2) с внутренней резьбой, внешним диаметром 7–19 мм и толщиной стенки 0,3–0,8 мм. Это позволяет использовать высокую теплопроводность для повышения эффективности теплообмена при одновременном соблюдении требований к коррозионной стойкости хладагента (предотвращение химических реакций между хладагентом и трубами).

3.Пример из практики: В конденсаторах настенных кондиционеров для жилых помещений обычно используются медные трубы с внутренней резьбой, внешним диаметром 9,52 мм и толщиной стенок 0,5 мм, в сочетании с алюминиевыми ребрами для образования теплообменных узлов. Такая конфигурация обеспечивает на 25 % более высокую эффективность теплопередачи по сравнению с гладкими медными трубами.

(2).Применение в сфере коммунального хозяйства и водоснабжения

1.Сценарии применения: Водопроводные стояки, трубы горячего водоснабжения, санитарные соединения и противопожарные трубопроводы (системы пожарных гидрантов, системы спринклеров) в высотных зданиях.

Логика выбора:

Для труб холодного водоснабжения высокую экономическую эффективность обеспечивают латунные трубы H62 (внешний диаметр 15–50 мм, толщина стенки 1,0–2,0 мм). Для труб горячего водоснабжения следует использовать трубы из чистой меди T2 (толщина стенки 1,2–2,5 мм) для обеспечения превосходной термостойкости и гигиены; для противопожарных труб требуются трубы из меди повышенной прочности (толщина стенки ≥2,0 мм) для обеспечения рабочего давления 1,6 МПа.

Преимущества: по сравнению с пластиковыми трубами, медные трубы выдерживают высокие температуры (транспортировка воды с температурой выше 95 °C), устойчивы к старению и имеют срок службы более 50 лет; По сравнению с трубами из нержавеющей стали, медные трубы легче (плотность 8,9 г/см³, всего в 0,8 раза меньше, чем у нержавеющей стали), не требуют тяжелого оборудования для установки и снижают затраты на строительство.

(3).Химическая и морская инженерия

1.Сценарии применения: трубопроводы для транспортировки кислотно-щелочных растворов в химических парках, теплообменные трубы в оборудовании для опреснения морской воды и трубы для охлаждающей воды на морских платформах.

2.Логика выбора: для слабокоррозионных сред (например, разбавленная серная кислота, соляная кислота) подходят трубы из белой латуни B10. В условиях высокой коррозионной активности (например, концентрированная азотная кислота, морская вода) требуются трубы из белой латуни B30 или композитные медные трубы с пластиковым внутренним покрытием (например, медные трубы с PTFE-покрытием для обеспечения высокой коррозионной стойкости при сохранении теплопроводности).

3.Пример из практики: в системе обратного осмоса установки по опреснению морской воды теплообменные трубы из белой меди B30 (внешний диаметр 25 мм, толщина стенки 2,0 мм) продемонстрировали скорость коррозии всего 0,02 мм/год после 10 лет эксплуатации в морской воде с высокой соленостью, что значительно ниже скорости коррозии труб из нержавеющей стали, равной 0,2 мм/год.

(4).Медицинская и электронная промышленность

1.Медицинские применения: трубопроводы для подачи медицинского кислорода, трубопроводы для паровой стерилизации хирургических инструментов и трубопроводы для жидкостей для оборудования гемодиализа.

2.Требования к выбору: трубы из чистой меди медицинского качества (материал T2, внутренне отполированные до Ra≤0,4 мкм) должны быть без масла и примесей, чтобы предотвратить рост бактерий и загрязнение среды. Они также должны пройти испытания на биосовместимость (например, стандарт ISO 10993).

3.Электронная промышленность: теплопроводящие медные трубки для радиаторов процессоров, трубки для экранирования радиочастотных сигналов для базовых станций 5G. Например, в радиаторах процессоров ноутбуков обычно используются капиллярные трубки из чистой меди с внешним диаметром 6 мм и толщиной стенок 0,5 мм, которые обеспечивают эффективное охлаждение с помощью вакуумного охлаждающего вещества — на 40 % более эффективного с точки зрения теплоотвода, чем алюминиевые трубки.

(5).Энергетический и транспортный сектор

1.Энергетический сектор: коллекторные трубки для солнечных водонагревателей, заглубленные теплообменные трубы для геотермальных тепловых насосов. В солнечных коллекторных трубках используются трубы из чистой меди с внешним диаметром 12–16 мм в сочетании с селективными поглощающими покрытиями для повышения коэффициента поглощения солнечной энергии. Для заглубленных труб геотермальных тепловых насосов требуются латунные трубы H68, устойчивые к коррозии в почве, с толщиной стенок ≥2,0 мм, чтобы обеспечить длительную работу без утечек.

2.Транспортный сектор: Трубы для хладагента в автомобильных системах кондиционирования воздуха; гидравлические трубы для тормозных систем высокоскоростных поездов. В автомобильных кондиционерах обычно используются тонкостенные трубы из чистой меди с внешним диаметром 8–12 мм (толщина стенок 0,6–0,8 мм), которые отличаются легким весом и устойчивостью к вибрации. В тормозных системах высокоскоростных поездов используются высокопрочные бронзовые трубы (QSi3-1) с пределом прочности ≥400 МПа, способные выдерживать высокое давление (3,0 МПа) и частые вибрации, характерные для тормозных систем.

Рекомендации по выбору и установке

(1).Основные критерии отбора

1.Характеристики среды: для транспортировки питьевой воды и медицинских жидкостей выбирайте трубы из чистой меди; для газа низкого давления и охлажденной воды выбирайте трубы из латуни; для кислот, щелочей и морской воды выбирайте трубы из белой меди.

2.Давление и температура: для рабочего давления ≤1,0 МПа и температуры ≤60 °C выбирайте трубы из меди для легких условий эксплуатации; для давления 1,0 МПа–2,5 МПа и температуры 60 °C–150 °C выбирайте трубы из меди для средних условий эксплуатации; Для давления > 2,5 МПа и температуры > 150 °C требуются медные трубки для тяжелых условий эксплуатации или трубки из медных сплавов.

3.Условия окружающей среды:

Для сухих помещений выбирайте простые медные трубки.

Для влажных или коррозионных сред выбирайте медные трубки с антикоррозионным покрытием (например, никелированные медные трубки).

Для заглубленных или морских сред выбирайте белые медные трубки с антикоррозионной обмоткой.

(2).Основные моменты, которые нужно учитывать при установке

1.Методы соединения:

Для медных труб малого диаметра (наружный диаметр ≤ 20 мм) обычно используется пайка (серебряный припой, температура плавления 250–450 °C). Перед сваркой удалите окислительные слои с концов труб, чтобы соединения не имели пористости.

Для медных труб большого диаметра (наружный диаметр > 50 мм) могут использоваться фланцевые или пазовые соединения. Уплотнительные поверхности фланцев требуют использования термостойких резиновых прокладок (рабочая температура ≤120 °C) или медных прокладок (температура >120 °C).

Для капиллярных трубок и тонкостенных труб в холодильных системах рекомендуется использовать компрессионные фитинги, чтобы предотвратить повреждение при сварке при высоких температурах.

2.Изгиб и крепление:

При холодном изгибе минимальный радиус изгиба не должен быть менее 1,5 диаметра трубы, чтобы предотвратить появление складок или трещин на стенках;

При прокладке на большие расстояния трубные хомуты должны устанавливаться с интервалом 1,5–2,0 м, чтобы минимизировать ослабление соединений под воздействием вибрации; Трубы горячего водоснабжения и высокотемпературные трубопроводы требуют учета теплового расширения и сжатия, что можно обеспечить с помощью сильфонных компенсаторов или изгибов естественного расширения.

3.Защита от коррозии:

Открытые медные трубы, проложенные на открытом воздухе, должны быть покрыты специальной антикоррозионной краской для меди (например, акриловой краской для меди) с периодическим обслуживанием каждые 2–3 года;

1.Заглубленные медные трубы должны быть покрыты антикоррозионным покрытием 3PE или антикоррозионным слоем асфальта для предотвращения коррозии сульфидами и хлоридами из почвы.

2.При соединении со стальными трубами необходимо использовать изолирующие прокладки (например, резиновые шайбы) для предотвращения электрохимической коррозии (разность потенциалов между медью и железом ускоряет коррозию стали).

(3).Часто задаваемые вопросы и решения

1.Утечка в соединении: если во время сварки возникла пористость, очистите конец трубы и повторно припаяйте. При утечке в соединениях с зажимом проверьте зажим на деформацию; замените зажим новым и затяните с указанным моментом (например, для зажима с внешним диаметром 10 мм момент затяжки составляет 15 Н・м–20 Н・м).

2.Коррозия стенок труб: если на поверхности медных труб появилась зеленая патина (CuCO₃・Cu(OH)₂), протрите их разбавленной соляной кислотой (концентрация 5%) и нанесите антикоррозионную краску. Замените трубы, если глубина коррозии превышает одну треть толщины стенки.

3.Хрупкость при низких температурах: при эксплуатации при температуре ниже -40 °C используйте трубы из чистой меди T2, обладающие превосходной прочностью при низких температурах. Избегайте сильных ударов и минимизируйте изгибы труб, чтобы предотвратить растрескивание, вызванное снижением пластичности при низких температурах.